陆上风电全直流系统能有效解决谐波谐振、无功传输等问题,是未来风力发电系统的发展方向,其低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)能力是系统稳定运行的保障。文中基于系统拓扑及其运行控制策略,剖析网侧电压跌落时聚集在陆上风电...陆上风电全直流系统能有效解决谐波谐振、无功传输等问题,是未来风力发电系统的发展方向,其低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)能力是系统稳定运行的保障。文中基于系统拓扑及其运行控制策略,剖析网侧电压跌落时聚集在陆上风电全直流发电系统直流环节的盈余功率,分析常规LVRT策略在风电全直流系统中的适用性。考虑电网对风电系统储能配置的要求,兼顾风电机组自启动特性提出利用电池储能存储低电压故障下直流母线的盈余功率实现LVRT的控制策略。在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建陆上风电全直流发电系统模型,对所提策略进行仿真验证。结果表明,所提控制策略能够提升风电全直流发电系统的LVRT能力,促进直流母线电压的快速恢复;电池储能在故障期间吸收盈余能量,在风电机组自启动期间提供能量,提高了能量与储能的利用率。展开更多
基于模块化多电平换流器MMC(modular multilevel converter)的柔性直流输电技术,在高压大容量输电领域有广阔的应用前景。直流故障穿越是MMC应用必须解决的关键问题。目前,具有直流故障穿越能力的MMC改进拓扑在功率器件成本和换流器损...基于模块化多电平换流器MMC(modular multilevel converter)的柔性直流输电技术,在高压大容量输电领域有广阔的应用前景。直流故障穿越是MMC应用必须解决的关键问题。目前,具有直流故障穿越能力的MMC改进拓扑在功率器件成本和换流器损耗方面依然偏高,并且缺乏物理实验验证。首先,提出一种基于半压钳位子模块的MMC改进拓扑;然后利用子模块电容电压来主动抑制二极管续流效应,迅速清除故障电流和实现自动重启,并且额外成本很低;最后,相应地搭建了1 k V/20 k W物理样机,通过物理实验详细地研究了所提拓扑的直流故障清除和恢复过程,并验证了该拓扑的直流故障穿越能力。展开更多
文摘陆上风电全直流系统能有效解决谐波谐振、无功传输等问题,是未来风力发电系统的发展方向,其低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)能力是系统稳定运行的保障。文中基于系统拓扑及其运行控制策略,剖析网侧电压跌落时聚集在陆上风电全直流发电系统直流环节的盈余功率,分析常规LVRT策略在风电全直流系统中的适用性。考虑电网对风电系统储能配置的要求,兼顾风电机组自启动特性提出利用电池储能存储低电压故障下直流母线的盈余功率实现LVRT的控制策略。在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建陆上风电全直流发电系统模型,对所提策略进行仿真验证。结果表明,所提控制策略能够提升风电全直流发电系统的LVRT能力,促进直流母线电压的快速恢复;电池储能在故障期间吸收盈余能量,在风电机组自启动期间提供能量,提高了能量与储能的利用率。
文摘基于模块化多电平换流器MMC(modular multilevel converter)的柔性直流输电技术,在高压大容量输电领域有广阔的应用前景。直流故障穿越是MMC应用必须解决的关键问题。目前,具有直流故障穿越能力的MMC改进拓扑在功率器件成本和换流器损耗方面依然偏高,并且缺乏物理实验验证。首先,提出一种基于半压钳位子模块的MMC改进拓扑;然后利用子模块电容电压来主动抑制二极管续流效应,迅速清除故障电流和实现自动重启,并且额外成本很低;最后,相应地搭建了1 k V/20 k W物理样机,通过物理实验详细地研究了所提拓扑的直流故障清除和恢复过程,并验证了该拓扑的直流故障穿越能力。
